[发明专利]一种提高智能卡文件系统FLASH写入寿命的方法

说明书

本发明涉及计算机数据存储技术领域，公开了一种提高智能卡文件系统FLASH写入寿命的方法。包括：将存储区域划分为相同大小的物理块，将划分的物理块从0开始编号；每个物理块内部的第一个字节存放块类型标志，用于区分不同的块类型；第二个字节存放块有效标志，用于标识块内存放数据是否有效；块的剩下其它部分为数据区，用于存储数据；当需要改写逻辑块内容时，从存储区域重新分配空闲的物理块，写入数据，逻辑块指向重新分配的物理块；采用块有效标识对旧的物理块标记失效。本发明采用具备磨损均衡效果的映射方式来管理物理存储介质，提高了写入效率和写入寿命；同时对文件系统文件头和数据采取了分区处理的策略，降低了对物理介质的改写频率。

技术领域

本发明涉及计算机数据存储技术领域，特别是一种提高智能卡文件系统FLASH写入寿命的方法。

背景技术

智能卡上的文件系统一般采用ISO7816标准规范，该规范定义的文件系统操作简单，文件在创建的时候就制定好文件长度和属性。文件目录结构简单，同层文件以及目录之间通过链表连接。由于智能卡应用场景的特殊性，该文件系统文件建立后，一般不需要删除操作，也没有临时文件的概念。

传统上对以上文件系统的实现采用的是极其简单的方式，文件表项和文件内容存放在一起，并且在物理介质上连续存放。由于智能卡文件系统的存储介质一般采用FLASH，因此在更新文件内容时，必须首先对文件所占据的物理介质执行擦除操作，然后才能执行写入操作。由于FLASH物理特性的限制，擦除操作需要很长的时间，因此降低了文件系统写入的效率。同时，由于文件在物理介质上的存放地址固定，因此高频率写入的文件所占据的存储区域就会磨损得很快，从而降低了存储介质的使用寿命。

为了提高存储介质的使用寿命，就需要采用磨损均衡算法，即将对文件的写入分散到存储介质的每个区域，而不是固定使用同一段地址。目前针对大容量FLASH介质，如NANDFALSH，有各种不同的磨损均衡算法，效果也足够优秀。但由于智能卡存储场景的特殊性，当前绝大多数的磨损均衡算法并不适用。智能卡存储场景一般具备以下特点：

1)需要存储在卡上的用户数据较少，一般小于100KB，因此一般采用容量较小的FLASH介质，如NORFLASH，EFLASH等；

2)系统资源严重受限，算法需要尽量简单；

3)文件的删除操作频率很低。

当前绝大多数的磨损均衡算法比较复杂，需要耗费较多的系统资源，而且主要针对大容量存储介质，需要在介质上存储比较多的管理元数据，而这明显不适合容量较小的智能卡上的存储器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对传统智能卡文件系统实现方式效率低下，写入存储介质未经磨损均衡，寿命较低的问题，提供了一种提高智能卡文件系统FLASH写入寿命的方法。

本发明采用的技术方案如下：一种提高智能卡文件系统FLASH写入寿命的方法,具体包括以下过程：

将存储区域划分为相同大小的物理块，将划分的物理块从0开始编号；每个物理块内部的第一个字节存放块类型标志，用于区分不同的块类型；第二个字节存放块有效标志，用于标识块内存放数据是否有效；块的剩下其它部分为数据区，用于存储数据；

当需要改写逻辑块内容时，从存储区域重新分配空闲的物理块，写入数据，逻辑块指向重新分配的物理块；

采用块有效标识对旧的物理块标记失效。

进一步的，块的大小等于FLASH存储介质的最小擦除单位。

进一步的，所述块有效标志通过不同的值分别表示块有效，或者块未被使用，或者块已失效。

进一步的，当块类型为有效块时，所述块类型标志、块有效标志以及数据区组成映射块，所述数据区包括多个映射表项。